Устройство питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом. Газовый двигатель устройство


Газовый двигатель - это... Что такое Газовый двигатель?

Автомобильная газозаправочная станция в Казани

Газовый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) или природный газ (метан).

Газовый двигатель работает по тепловому циклу Отто, когда теплота подводится к рабочему телу при постоянном объёме. Отличие от бензиновых двигателей, работающих по этому циклу — более высокая степень сжатия (около 17-ти). Объясняется это тем, что используемые газы имеют более высокое октановое число, чем бензин.

В 1930-е—1940-е годы в связи с нехваткой бензина широкое распространение получили газогенераторные автомобили. На автомобиль устанавливался Газогенератор, из древесных чурок производился генераторный газ. В связи с низкой калорийностью газа (состав: окись углерода и водород) эти типы двигателей ушли в прошлое.

Как правило, газовые двигатели редко выпускаются серийно, за исключением применения их для специализированных задач в науке и технике.

Для работы на транспорте используются газовые двигатели, переоборудованные из традиционных бензиновых, а с недавнего времени — после развития в Европе соответствующих технологий — и из традиционных дизельных.

По причине более высокой степени сжатия дизельные двигатели более полно раскрывают потенциал газового двигателя по сравнению с бензиновыми «собратьями». Однако, переоборудование дизелей под использование газа имеет свои особенности. По причине того, что газ не воспламеняется, подобно дизельному топливу, при увеличении давления в цилиндре на такте сжатия, необходимо дооборудование дизелей системой зажигания (подобно бензиновым вариантам), либо использование в топливо-воздушной смеси части дизельного топлива в виде т. н. «запальной дозы» (от 30 до 50 % от всего количества топлива). В остальном, применение газа на дизельных двигателях все больше приобретает популярность, и обещает в ближайшие годы получить широкое распространение, как в виде газовых двигателей в «чистом виде», так и в универсальных газодизелях.

В целом, переоборудование двигателей внутреннего сгорания на транспорте под газовый двигатель существенно экономит средства их владельцам по причине более низкой отпускной цены на такой вид топлива.

Устройство и принцип работы газобалонного автомобиля

Газозаправочная аппаратура на автомобиле Карбюратор-смеситель

На автомобиле сжиженная пропан—бутановая смесь находится в стальных цельнотянутых (без сварных швов) баллонах, установленных на раме, под полом салона автобуса или в багажнике легкового автомобиля. Сжиженный газ находится в баллоне под давлением 16 атмосфер (балон рассчитан на максимальное давление 25 атмосфер).

Баллоны для сжиженного газа имеют унифицированный заправочный вентиль, предохранительный клапан (стравливает газ при высоком давлении, например при перегреве баллона), также имеется пробка из легкоплавкого сплава (не допустить взрыва баллона при пожаре, сбросить газ в атмосферу, чтобы он просто сгорел) вентиль контроля наполнения (баллон заполняется жидкой фазой только на 90 %, 10 % должна составлять паровая подушка) и два расходных вентиля — отбор в двигатель паровой фазы при запуске холодного двигателя и отбор жидкого топлива на прогретом двигателе. В баллоне установлен датчик уровня, устроенный аналогично датчику уровня в бензобаке (поплавок на рычаге и переменный резистор).

Баллоны для сжатого природного газа находятся на раме, под полом салона автобуса или на его крыше (на легковых автомобилях сжатый газ не применяется — очень мало места для громоздких и тяжёлых баллонов). Сжатый метан находится под давлением до 150 атмосфер. Несколько баллонов объединены в общую магистраль, имеется общий заправочный вентиль, каждый баллон также имеет собственный вентиль.

Газ из общей магистрали поступает в испаритель (подогреватель) — теплообменник, включен в систему жидкостного охлаждения, после прогрева двигателя газ подогревается (сжиженный газ испаряется) до температуры ≈75 °C. Далее газ проходит через магистральный фильтр.

Затем газ поступает в двухступенчатый газовый редуктор, где его давление снижается до рабочего.

Далее, газ поступает в смеситель (или в карбюратор-смеситель или в смесительную проставку под штатным карбюратором, определяется конструкцией топливной аппаратуры). Смесители устроены аналогично карбюраторам, имеют дроссельную и воздушную заслонку, систему холостого хода, систему работы на полной мощности и др.

Двигатели разделяются на:

  • специальные (или модифицированные), предназначенные только для работы на газе, бензин используется краткосрочно при неисправности газовой аппаратуры, когда нет возможности произвести ремонт на месте;
  • универсальные, рассчитанные на длительную работу как на газе, так и на бензине.

Бензобак и топливный насос на автомобилях с газовыми двигателями сохраняются.

В холодное время года запуск двигателя, работающего на сжиженном газе производится путём отбора паровой фазы, после прогрева испарителя происходит переключение на жидкую фазу.

Ссылки

dic.academic.ru

Газовый двигатель — Википедия

Автомобильная газозаправочная станция в Казани

Газовый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) или природный газ (метан).

Газовый двигатель работает по тепловому циклу Отто, когда теплота подводится к рабочему телу при постоянном объёме. Отличие от бензиновых двигателей, работающих по этому циклу — более высокая степень сжатия (около 17-ти). Объясняется это тем, что используемые газы имеют более высокое октановое число, чем бензин.

В 1930-е—1940-е годы в связи с нехваткой бензина широкое распространение получили газогенераторные автомобили. На автомобиль устанавливался Газогенератор, из древесных чурок производился генераторный газ. В связи с низкой калорийностью газа (состав: окись углерода и водород) эти типы двигателей ушли в прошлое.

Как правило, газовые двигатели редко выпускаются серийно, за исключением применения их для специализированных задач в науке и технике.

Для работы на транспорте используются газовые двигатели, переоборудованные из традиционных бензиновых, а с недавнего времени — после развития в Европе соответствующих технологий — и из традиционных дизельных.

По причине более высокой степени сжатия дизельные двигатели более полно раскрывают потенциал газового двигателя по сравнению с бензиновыми «собратьями». Однако, переоборудование дизелей под использование газа имеет свои особенности. По причине того, что газ не воспламеняется, подобно дизельному топливу, при увеличении давления в цилиндре на такте сжатия, необходимо дооборудование дизелей системой зажигания (подобно бензиновым вариантам), либо использование в топливо-воздушной смеси части дизельного топлива в виде т. н. «запальной дозы» (от 30 до 50 % от всего количества топлива). В остальном, применение газа на дизельных двигателях все больше приобретает популярность, и обещает в ближайшие годы получить широкое распространение, как в виде газовых двигателей в «чистом виде», так и в универсальных газодизелях.

В целом, переоборудование двигателей внутреннего сгорания на транспорте под газовый двигатель существенно экономит средства их владельцам по причине более низкой отпускной цены на такой вид топлива.

Устройство и принцип работы газобаллонного автомобиля

Газозаправочная аппаратура на автомобиле Карбюратор-смеситель

Автомобиль, оснащённый газобаллонным оборудованием (ГБО), использует в качестве топлива сжиженный нефтяной газ (смесь газов «пропан-бутан») или сжатый природный газ (метан).

На автомобиле сжиженная пропан-бутановая смесь находится в баллонах, установленных на раме, под полом салона автобуса или в багажнике легкового автомобиля. Сжиженный газ находится в баллоне под давлением 16 атмосфер (баллон рассчитан на максимальное давление 25 атмосфер).

На баллоны для сжиженного газа устанавливается специальный мультиклапан, через который производится заправка баллона и отбор газа в топливную систему двигателя. Мультиклапан является важным компонентом газобаллонного оборудования, обеспечивающим его безопасное использование. Он включает в себя[1]:

  • Заправочный и расходный вентиль
  • Указатель уровня газа в баллоне. Представляет собой поплавок на рычаге, находящийся внутри баллона, и связанный с ним стрелочный индикатор либо электронную схему, передающую информацию о положении поплавка на индикатор внутри салона автомобиля
  • Обратный клапан в заправочной магистрали, предотвращающий вытекание газа через неё
  • Скоростной клапан в расходной магистрали, перекрывающий подачу газа при превышении его расходом некоторого порогового значения. Порог подобран так, чтобы клапан закрывался только при разрыве расходной магистрали (предотвращая, таким образом, сильную утечку газа), и оставался открытым при обычном уровне расхода газа.
  • Стопорный клапан, предотвращающий наполнение баллона газом более чем на 80-90 %%. Клапан находится в заправочной магистрали и закрывается при достижении указанной степени заполнения баллона. Ограничение максимального наполнения баллона необходимо для предотвращения чрезмерного повышения давления в нём в случае нагрева (например, на солнце в жаркую погоду)

Мультиклапан также может содержать в себе предохранительный клапан (стравливает газ при высоком давлении, например при перегреве баллона), пробку из легкоплавкого сплава (не допустить взрыва баллона при пожаре, сбросить газ в атмосферу, чтобы он просто сгорел) и дополнительный вентиль для отбора в двигатель паровой фазы при запуске холодного двигателя. Однако, наличие данных компонентов в мультиклапане не обязательно.

Баллоны для сжатого природного газа находятся на раме, под полом салона автобуса или на его крыше. Сжатый метан находится под давлением до 200 атмосфер. Несколько баллонов объединены в общую магистраль, имеется общий заправочный вентиль, каждый баллон также имеет собственный вентиль.

Газ из общей магистрали поступает в испаритель (подогреватель) — теплообменник, включён в систему жидкостного охлаждения, после прогрева двигателя газ подогревается (сжиженный газ испаряется) до температуры ≈75 °C. Далее газ проходит через магистральный фильтр.

Затем газ поступает в двухступенчатый газовый редуктор, где его давление снижается до рабочего. Современные газовые редукторы обычно совмещают эти два устройства (испаритель и собственно редуктор) в едином устройстве[2].

Далее, газ поступает в смеситель (или в карбюратор-смеситель или в смесительную проставку под штатным карбюратором, определяется конструкцией топливной аппаратуры). В силу того, что в смесителе происходит смешивание двух газов, их конструкция существенно проще чем конструкция бензиновых карбюраторов[3], в которых происходит смешивание двух разных фаз — жидкой (бензин) и газообразной (воздух), из-за чего в конструкции карбюратора имеются довольно сложные системы для поддержания постоянного состава смеси при разных расходах.

Двигатели разделяются на:

  • специальные (или модифицированные), предназначенные только для работы на газе, бензин используется краткосрочно при неисправности газовой аппаратуры, когда нет возможности произвести ремонт на месте;
  • универсальные, рассчитанные на длительную работу как на газе, так и на бензине.

Бензобак и топливный насос на автомобилях с газовыми двигателями сохраняются.

В холодное время года запуск двигателя, работающего на сжиженном газе производится путём отбора паровой фазы, после прогрева испарителя происходит переключение на жидкую фазу. Однако, для бензиновых двигателей, переоборудованных для работе на газе, крайне рекомендуется[4] пуск двигателя осуществлять на бензине, а на газ двигатель переключать после прогрева до температуры 40-50 °C.

Видео по теме

См. также

Примечания

Ссылки

www.wikipedia.green

Электронные системы питания двигателя, работающего на природном газе

Система питания двигателя, работающего на сжатом природном газе состоит из следующих основных составляющих:

  • контур высокого давления (заправочный штуцер, трубопроводы, баллоны)
  • область перехода от контура высокого давления к стороне низкого давления (редуктор давления газа с клапаном высокого давления для работы на газе и датчиком давления газа)
  • контур низкого давления (гибкий шланг, газовая распределительная магистраль, датчик газовой распределительной магистрали, форсунка)

 

Рис. Система впрыска сжатого природного газа:1 – газовый баллон 1 с запорным и обратным клапаном; 2 – газовый баллон 2 с запорным клапаном; 3 – газовый баллон 3 с запорным клапаном; 4 – газовый баллон 4 с запорным клапаном; 5 – заправочная горловина со встроенным фильтром и обратным клапаном; 6 – запорный клапан с клапаном отключения подачи газа, ограничителем потока газа, термическим предохранителем и запорным краном; 7 – трубопровод высокого давления; 8 – гибкий шланг; 9 – газовая распределительная магистраль; 10 – датчик газовой распределительной магистрали; 11 – форсунка; 12 – двигатель; 13 – двойное зажимное кольцо; 14 – клапан высокого давления; 15 – датчик давления газа; 16 – редуктор давления газа с клапаном высокого давления для работы на газе

Заправочная газовая горловина 5 оснащена обратным клапаном и металлическим фильтром. Газовые трубопроводы высокого давления 7 изготавливаются из нержавеющей стали и рассчитаны на давление до 1000 кгс/см2. Они соединяют приемный патрубок с первым запорным клапаном, все четыре запорных клапана между собой, а также последний запорный клапан с регулятором давления газа. Чтобы обеспечить достаточную герметичность газовых магистралей, отдельные детали на обеих сторонах соединяются при помощи двойного зажимного кольца 13. При заправке природный газ подается в заправочную горловину со встроенным фильтром и обратным клапаном далее по газовым магистралям к запорному клапану первого газового баллона. Одновременно с этим газ идет по газовым магистралям к запорному клапану второго газового баллона, оттуда дальше к запорным клапанам остальных баллонов. Из баллонов газ под высоким давлением поступает в редуктор давления газа. Если блок управления двигателя подает сигнал управления, открывается клапан высокого давления 14 редуктора высокого давления для работы на газе.

Редуктор давления газа должен обеспечивать снижение давления газа с 200 до 6 кгс/см2. Снижение давления в редукторе происходит в одной ступени.

Клапан высокого давления для работы на газе 7 представляет собой соленоид и при подаче на него напряжения или отсутствии такового открывает /закрывает доступ к ступени понижения давления газа регулятора давления газа. В обесточенном состоянии клапан высокого давления для работы на газе закрыт.

Датчик давления 4 в газовом баллоне измеряет текущее давление газа в системе на стороне высокого давления. Благодаря этим показаниям блок управления двигателя распознает уровень наполненности баллона.

В камере низкого давления 9 происходит переход давления газа от высокого давления к низкому давлению. Если клапан высокого давления для работы на газе открыт блоком управления двигателя, газ под высоким давлением поступает к поршню редуктора 10 в камере высокого давления 8. Поршень редуктора соединен с камерой низкого давления посредством подпружиненной мембраны 11.

 

Рис. Редуктор давления газа:1 – ступень понижения давления; 2 – клапан избыточного давления; 3 – выход газа при низком давлении к двигателю; 4 – датчик давления в баллоне; 5 – вход газа при высоком давлении из газовых баллонов; 6 – фильтр; 7 – клапан высокого давления для режима эксплуатации на газе; 8 – камера высокого давления; 9 – камера низкого давления; 10 – поршень редуктора; 11 – мембрана; 12 – пружина

Если давление газа в камере низкого давления меньше 6 кгс/см2, то мембрана и поршень силой пружины поднимаются по направлению вверх. Поршень открывает соединение с камерой высокого давления. Газ, таким образом, поступает из камеры высокого давления в камеру низкого давления. Благодаря поступающему газу повышается давление в камере низкого давления. Как только давление достигает 6 кгс/см2, мембрана под действием давления возвращается в нижнее положение, преодолевая усилие пружины. Поршень, соединенный с мембраной, закрывает соединение с камерой высокого давления. Если происходит потребление газа двигателем, то давление в камере низкого давления падает. Пружина выталкивает мембрану опять по направлению вверх, поршень вновь открывается и газ снова поступает в камеру низкого давления.

Газовая распределительная магистраль оснащена электрическими форсунками подачи газа 11, расположенных во впускных каналах цилиндров, а также датчиком газовой распределительной магистрали 10. В режиме работы на газе они получают управление от блока управления двигателя при помощи сигнала с широтно-импульсной модуляцией. Время открытия форсунок зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, нагрузки на двигатель, качество природного газа, давление газа в газовой распределительной магистрали.

Смесеобразование в режимах работы на газе и на бензине регулируется блоком управления двигателя по сигналам лямбда-зонда. В зависимости от качества газа блок управления двигателя проводит адаптацию смесеобразования. Лямбда-зонд измеряет состав ОГ и посылает полученные результаты на блок управления двигателя. На основании полученного сигнала блок управления двигателя рассчитывает требуемые пропорции смеси (воздух/газ). Для управления процессом смесеобразования блок управления двигателя изменяет время открытия клапанов подачи газа.

Клапаны отключения подачи газа представляют собой электромагнитные клапаны и получают управление с блока управления двигателя. Они являются составной частью запорных клапанов 6 и перекрывают доступ к газовым баллонам. При эксплуатации автомобиля на газе они открываются блоком управления двигателя, а в процессе заправки – от заправочного давления природного газа.

Запуск двигателя при температуре охлаждающей жидкости ниже 15°C осуществляется в режиме работы на бензине, а при температуре охлаждающей жидкости выше 15°C – на газе.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Газовый двигатель - это... Что такое Газовый двигатель?

Автомобильная газозаправочная станция в Казани

Газовый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) или природный газ (метан).

Газовый двигатель работает по тепловому циклу Отто, когда теплота подводится к рабочему телу при постоянном объёме. Отличие от бензиновых двигателей, работающих по этому циклу — более высокая степень сжатия (около 17-ти). Объясняется это тем, что используемые газы имеют более высокое октановое число, чем бензин.

В 1930-е—1940-е годы в связи с нехваткой бензина широкое распространение получили газогенераторные автомобили. На автомобиль устанавливался Газогенератор, из древесных чурок производился генераторный газ. В связи с низкой калорийностью газа (состав: окись углерода и водород) эти типы двигателей ушли в прошлое.

Как правило, газовые двигатели редко выпускаются серийно, за исключением применения их для специализированных задач в науке и технике.

Для работы на транспорте используются газовые двигатели, переоборудованные из традиционных бензиновых, а с недавнего времени — после развития в Европе соответствующих технологий — и из традиционных дизельных.

По причине более высокой степени сжатия дизельные двигатели более полно раскрывают потенциал газового двигателя по сравнению с бензиновыми «собратьями». Однако, переоборудование дизелей под использование газа имеет свои особенности. По причине того, что газ не воспламеняется, подобно дизельному топливу, при увеличении давления в цилиндре на такте сжатия, необходимо дооборудование дизелей системой зажигания (подобно бензиновым вариантам), либо использование в топливо-воздушной смеси части дизельного топлива в виде т. н. «запальной дозы» (от 30 до 50 % от всего количества топлива). В остальном, применение газа на дизельных двигателях все больше приобретает популярность, и обещает в ближайшие годы получить широкое распространение, как в виде газовых двигателей в «чистом виде», так и в универсальных газодизелях.

В целом, переоборудование двигателей внутреннего сгорания на транспорте под газовый двигатель существенно экономит средства их владельцам по причине более низкой отпускной цены на такой вид топлива.

Устройство и принцип работы газобалонного автомобиля

Газозаправочная аппаратура на автомобиле Карбюратор-смеситель

На автомобиле сжиженная пропан—бутановая смесь находится в стальных цельнотянутых (без сварных швов) баллонах, установленных на раме, под полом салона автобуса или в багажнике легкового автомобиля. Сжиженный газ находится в баллоне под давлением 16 атмосфер (балон рассчитан на максимальное давление 25 атмосфер).

Баллоны для сжиженного газа имеют унифицированный заправочный вентиль, предохранительный клапан (стравливает газ при высоком давлении, например при перегреве баллона), также имеется пробка из легкоплавкого сплава (не допустить взрыва баллона при пожаре, сбросить газ в атмосферу, чтобы он просто сгорел) вентиль контроля наполнения (баллон заполняется жидкой фазой только на 90 %, 10 % должна составлять паровая подушка) и два расходных вентиля — отбор в двигатель паровой фазы при запуске холодного двигателя и отбор жидкого топлива на прогретом двигателе. В баллоне установлен датчик уровня, устроенный аналогично датчику уровня в бензобаке (поплавок на рычаге и переменный резистор).

Баллоны для сжатого природного газа находятся на раме, под полом салона автобуса или на его крыше (на легковых автомобилях сжатый газ не применяется — очень мало места для громоздких и тяжёлых баллонов). Сжатый метан находится под давлением до 150 атмосфер. Несколько баллонов объединены в общую магистраль, имеется общий заправочный вентиль, каждый баллон также имеет собственный вентиль.

Газ из общей магистрали поступает в испаритель (подогреватель) — теплообменник, включен в систему жидкостного охлаждения, после прогрева двигателя газ подогревается (сжиженный газ испаряется) до температуры ≈75 °C. Далее газ проходит через магистральный фильтр.

Затем газ поступает в двухступенчатый газовый редуктор, где его давление снижается до рабочего.

Далее, газ поступает в смеситель (или в карбюратор-смеситель или в смесительную проставку под штатным карбюратором, определяется конструкцией топливной аппаратуры). Смесители устроены аналогично карбюраторам, имеют дроссельную и воздушную заслонку, систему холостого хода, систему работы на полной мощности и др.

Двигатели разделяются на:

  • специальные (или модифицированные), предназначенные только для работы на газе, бензин используется краткосрочно при неисправности газовой аппаратуры, когда нет возможности произвести ремонт на месте;
  • универсальные, рассчитанные на длительную работу как на газе, так и на бензине.

Бензобак и топливный насос на автомобилях с газовыми двигателями сохраняются.

В холодное время года запуск двигателя, работающего на сжиженном газе производится путём отбора паровой фазы, после прогрева испарителя происходит переключение на жидкую фазу.

Ссылки

med.academic.ru

Элементов газовых двигателей.

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 48Следующая ⇒

Топливо для газовых двигателей. Топливом для газовых двигателей являются сжатые и сжиженные газы.

Сжатые газы — газы, которые при обычной температуре окружающего воздуха и высоком давлении (до 20 МПа) сохраняют газообразное состояние. Сжатые газы являются природными. В качестве топлива для газовых двигателей обычно используется природный газ метан.

Сжиженные газы — газы, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре воздуха и небольшом давлении (до 1,6 МПа). Это нефтяные газы. Особенностью газовых двигателей является их способность работать также и на бензине.

Система питания газовых двигателей имеет специальное газовое оборудование. Имеется также дополнительная резервная система, обеспечивающая при необходимости работу газового двигателя на бензине. У них сложнее система питания, а при обслуживании в эксплуатации необходима более сложная техника безопасности. По сравнению с бензиновыми (карбюраторными) двигателями газовые более экономичны, менее токсичны, работают без детонаций, имеют более полное сгорание топлива и меньший износ деталей, срок их службы больше в 1,5...2 раза. Однако их мощность меньше на 10... 20 %, так как в смеси с воздухом газ занимает больший объем, чем бензин.

Конструкции систем питания газовых двигателей и их работа на сжатом газе. В систему питания двигателя, работающего на сжатом газе (рис. 2.61), входят баллоны 1 для сжатого газа. Наполнительный 5, расходный 6 и магистральный 18 вентили, подогреватель 17 газа, манометры высокого 8 и низкого 9 давления, редуктор 11 с фильтром 10 и дозирующим устройством 12, газопроводы высокого 3 и низкого 13 давления, карбюратор-смеситель 14 и трубка 19, соединяющая разгрузочное устройство с впускным трубопроводом двигателя.

 

 

Рис. 2.61. Схема системы питания двигателя, работающего на сжатом газе: 1 — баллон; 2 — тройник; 3, 13 —газопроводы; 4 — крестовина; 5, 6,18 — вентили; 7 — топливный бак; 8,9 — манометры; 10 — газовый фильтр; 11— газовый редуктор; 12 — дозирующее устройство; 14 — карбюратор-смеситель; 15 — топливопровод; 16 — топливный насос; 17— подогреватель; 19 — трубка;

20 — двигатель

При работе двигателя вентили 6 и 18 открыты. Сжатый газ из баллонов поступает в подогреватель 17, обогреваемый отработавшими газами, нагревается и через фильтр 10 проходит в двухступенчатый газовый редуктор 11. В редукторе давление газа снижается до 0,9... 1,15 МПа. Из редуктора через дозирующее устройство 12 газ проходит в карбюратор-смеситель 14, где и образуется горючая смесь (газовоздушная). Смесь под действием вакуума поступает в цилиндры двигателя.

Процесс сгорания смеси и отвода отработавших газов происходит так же, как в карбюраторных двигателях. Редуктор 11 кроме уменьшения давления газа изменяет его количество в зависимости от режима работы двигателя. Он быстро выключает подачу газа при остановке двигателя.

Кроме основной имеется резервная система питания, обеспечивающая работу двигателя на бензине в необходимых случаях (неисправности системы, израсходован весь газ в баллонах и др.). При этом длительная работа двигателя на бензине не рекомендуется, так как в резервной системе питания отсутствует воздушный фильтр, что может привести к повышенному износу двигателя. В резервную систему питания входят топливный бак 7, топливный фильтр, топливный насос 16 и топливопроводы 15.

Системы питания двигателя, работающего на сжиженном газе. Схема системы питания двигателя, работающего на сжиженном газе, показана на рис. 2.62.

Рис. 2.62. Схема системы питания двигателя, работающего на сжиженном газе: 1 — топливный фильтр; 2 — топливный насос; 3 — карбюратор; 4 — смеситель; 5 — испаритель; 6 — газовый фильтр; 7 — дозирующее устройство; 8 — газовый редуктор; 9, 10 — манометры; 11,13 — вентили; 12 — баллон; 14 — двигатель;

15 — топливный бак

Сжиженный газ под давлением из баллона 12 поступает через расходный 13 и магистральный 11 вентили в испаритель 5. В испарителе газ подогревается горячей жидкостью системы охлаждения двигателя и переходит в газообразное состояние. Затем газ очищается в фильтре 6, поступает в двухступенчатый редуктор 8, где давление газа снижается до атмосферного. Из редуктора газ через дозирующее устройство 7 проходит в смеситель 4, который готовит горючую смесь в соответствии с режимом работы двигателя.

Газовый баллон имеет предохранительный клапан, открывающийся при давлении 1,68 МПа, наполнительный вентиль и датчик уровня сжиженного газа. Баллон заполняется сжиженным газом только на 90 % объема. Это необходимо для возможности расширения газа при нагреве.

Кроме основной системы питания двигатель, работающий на сжиженном газе, имеет резервную систему питания для кратковременной работы на бензине. В резервную систему входят топливный бак 15, топливный фильтр 1, топливный насос 2 и карбюратор 3.

Подключение устройств работающих на сжиженном газе.При использовании в качестве топлива сжиженного газа на автомобиле монтируется газобаллонная установка (рис. 8.36), состоящая из баллона для хранения газа, редуктора-испарителя, смесителя и системы клапанов.

Рис. 8.36. Схема системы питания с газобаллонной установкой: 1 — аккумулятор; 2 — катушка зажигания; 3 — бензонасос; 4 — электрическая цепь; 5 — радиатор отопитель; 6 — шланг подачи жидкости; 7 — предохранитель; 8 — переключатель вида топлива; 9 — замок зажигания; 10 — редуктор-испаритель низкого давления; 11 — шланг низкого давления; 12 — электромагнитный газовый клапан с фильтром; 13 —тройник-дозатор; 14 — шланг подачи бензина; 15 — вакуумный шланг; 16 — электромагнитный бензиновый клапан; 17— патрубки; 18 — коллектор двигателя; 19 — карбюратор; 20 — воздушный фильтр; 21 — гибкий газопровод высокого давления; 22 — баллон для сжиженного газа; 23 — блок запорно-предохранительной арматуры; 24 — рукав вентиляционный

Сжиженный газ под давлением 1,6 МПа (16 кгс/см2) из баллона 22 по гибкому газопроводу высокого давления поступает в газовый фильтр. Далее очищенный газ по трубопроводу проходит в первую ступень двухступенчатого редуктора-испарителя 10, где давление понижается до 0,2 МПа, а затем во вторую ступень, где оно понижается до значения, близкого к атмосферному. Под действием разрежения, создаваемого в коллекторе 18 работающего двигателя, газ из полости второй ступени редуктора испарителя поступает в дозирующее устройство и по шлангу низкого давления через тройник дозатор поступает в карбюратор 19. После смешения газа с воздухом образуется однородная горючая смесь, которая поступает в цилиндры двигателя.

Читайте также:

lektsia.com

Общее устройство и принципиальные схемы газобаллонных установок

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Общее устройство и принципиальные схемы газобаллонных установок

Использование газа в качестве автомобильного топлива позволяет удешевить автомобильные перевозки и разгрузить железнодорожный транспорт от перевозок бензина и дизельного топлива в районы, богатые газом, а также уменьшить загрязнение окружающей среды.

В качестве топлива для газобаллонных автомобилей могут применяться сжатые (природные) «сжиженные (нефтяные) газы. Сжатые газы в основном состоят из метана, а сжиженные — из пропана и бутана.

При работе двигателя на газе происходит более совершенное смесеобразование, чем на бензине.

Применение газа уменьшает нага-рообразование, исключает возможность конденсации паров топлива на стенках цилиндров, смывание масляной пленки и разжигание масла, что увеличивает (в 1,5—2 раза) срок службы двигателя и периодичность смены масла.

Полученная однородная горючая смесь, состоящая из газа и воздуха, сгорая в цилиндрах двигателя, позволяет получить минимальное количество продуктов неполного сгорания, вредных для человеческого организма.

К недостаткам применения газового топлива по сравнению с бензином относится снижение скорости горения и меньшее выделение тепла при его сгорании. В результате этого мощность двигателя уменьшается в зависимости от вида применяемого газа на 7—12 % при одной и той же степени сжатия. Повышением степени сжатия этих двигателей можно компенсировать потери мощности.

Для работы на. сжатых и сжиженных газах используют серийные автомобили с карбюраторными двигателями. Некоторые двигатели специально приспосабливают для работы только на газе (двигатели автомобилей ЗИЛ-138, ГАЗ-53-07 и др.).

Основными моделями, работающими на сжиженном газе, являются грузовые автомобили ЗИЛ-138, ГАЗ-53-07, легковые автомобили ГАЗ-24-07 «Волга», автобусы ЛиАЗ-677Г, ЛАЗ-695П, а на сжатом газе — автомобили ЗИЛ-138А, ГАЗ-53-27 и др.

Рабочий цикл двигателя, работающего на газе, такой же, как и у карбюраторного, но устройство и работа приборов системы питания существенно отличается.

Газобаллонная установка на сжиженном газе грузового автомобиля. Базовой моделью грузовых газобаллонных автомобилей семейства ЗИЛ, работающих на сжиженном газе, является ЗИЛ-138, схема системы питания которого показана на рис. 7.1.

Сжиженный газ в жидком и парообразном состояниях находится в баллоне, расположенном с левой стороны по ходу движения автомобиля. На переднем днище баллона установлены расходные вентили паровой и жидкостной фаз газа. При пуске и прогреве двигателя его питание осуществляют газом от паровой фазы, а после прогрева — от жидкостной. От расходных вентилей газ поступает к магистральному вентилю, а от него по шлангу высокого давления в испаритель.

В испарителе сжиженный газ, подогреваемый горячей жидкостью, поступающей по трубке из системы охлаждения, испаряется и в парообразном состоянии по шлангу поступает в фильтр, где улавливаются механические примеси (окалина, ржавчина) и смолистые вещества. Затем газ по шлангу через фильтр редуктора поступает в газовый редуктор, где происходит двухступенчатое снижение давления до уровня, близкого к атмосферному. Далее газ из полости второй ступени редуктора проходит через дозирующе-эко-номайзерное устройство, откуда по трубке направляется к обратному клапану входного патрубка газового смесителя и далее через форсунки к дроссельным заслонкам газового смесителя (на рис. 7.1 не показаны). Из газового смесителя газовоздушная смесь поступает в цилиндры двигателя, где и сгорает.

Работу газовой установки контролируют по манометру, показывающему давление газа в полости первой ступени редуктора, и по указателю уровня сжиженного газа в баллоне, получающего сведения от датчика.

Газовый редуктор установлен непосредственно на двигателе при помощи кронштейнов, газовый фильтр крепится на передней стенке кабины под капотом, а испаритель — на впускном трубопроводе двигателя. Манометр давления газа в полости первой ступени редуктора и указатель уровня газа в баллоне установлены на щитке приборов. В кабину также выведена рукоятка магистрального вентиля. Баллон со сжиженным газом установлен на кронштейнах, привернутых к раме.

На автомобиле данной газовой модификации имеется резервная система питания, обеспечивающая кратковременную работу двигателя на бензине в случае полного расходования газа или появления неисправностей в газовой аппаратуре.

Рис. 7.1. Газобаллонная установка автомобиля ЗИЛ-138: 1 — воздушный фильтр; 2 — трубка подвода воды из системы охлаждения к испарителю; 3, 7 — шланги высокого давления; 4— испаритель газа; 5 — шланг отвода воды от испарителя к компрессору; 6 — трубопровод системы холостого хода; 8—трубка подвода газа к смесителю; 9 — дозирующе-экономайзерное устройство редуктора; 10 — газовый редуктор; 11 — датчик давления газа; 12 — фильтр редуктора; 13 — манометр газового редуктора; 14 — магистральный вентиль; 15 — топливный бак; 16 — фильтр; 17— смеситель газа; 18 — проставка под смеситель; 19 — расходный вентиль паровой фазы; 20 — контрольный вентиль максимального наполнения баллона; 21— датчик указателя уровня сжиженного газа в баллоне; 22 — предохранительный клапан; 23 — наполнительный вентиль; 24 — расходный вентиль жидкостной фазы; 25 — баллон; 26 — карбюратор; 27 — шланг, соединяющий вакуумные пространства экономайзера и разгрузочного устройства редуктора с впускным трубопроводом двигателя

Рис. 7.2. Резервная система питания

Резервная система питания (рис. 7.2) состоит из топливного бака с краном, топливопровода, топливного насоса, фильтра-отстойника и однокамерного карбюратора с сетчатыми пламегасителями, установленными с обеих сторон в патрубках. В конструкцию резервной системы питания входит также специальный узел — простав-ка 3, установленная . между смесителем и впускным трубопроводом и являющаяся переходным элементом для присоединения карбюратора к двигателю. При работе на бензине двигатель газобаллонного автомобиля развивает 30—40 % номинальной мощности.

Системы питания седельного тягача ЗИЛ-138В1 и самосвала ЗИЛ-138Д2 в основном аналогичны системе питания автомобиля ЗИЛ-138. Но на этих автомобилях установлены два газовых баллона, расположенных на лонжеронах рамы с правой и левой сторон автомобиля.

Отличие газобаллонной установки грузовых автомобилей ГАЗ по сравнению с оборудованием, устанавливаемым на автомобилях ЗИЛ, заключается в основном в отсутствии в тазовой системе питания фильтра газа, уменьшении в связи с этим числа шлангов высокого давления, а также некотором изменении расположения газового оборудования в подкапотном пространстве. Кроме того, на автомобилях ГАЗ-52-07, -52-08 и -52-09 устанавливают шестицилиндровый двигатель с карбюратором-смесителем, что дает возможность работать двигателю как на газе, так и на бензине. При этом следует отметить, что на всех грузовых автомобилях ГАЗ (в том числе и на ГАЗ-53-07) вместимость топливного бака для бензина значительно выше, чем у газобаллонных автомобилей ЗИЛ, и составляет 90 л.

Газобаллонная установка на сжиженном газе автобуса. Автобусы ЛиАЗ-677Г и ЛАЗ-695П имеют газобаллонную установку, принципиально не отличающуюся от газобаллонной установки автомобиля ЗИЛ-138.

Особенностью конструкции газобаллонных установок этих автобусов является наличие двух баллонов для сжиженного газа, которые крепятся к основанию кузова вдоль продольной оси с левой стороны по ходу автобуса или на крышке автобуса. Кроме того, на автобусе ЛАЗ-695П вместо магистрального вентиля установлен электромагнитный клапан и в комплект газового оборудования автобусов включены два манометра: манометр на 2,5 МПа, показывающий давление в баллоне, и манометр на 0,4 МПа, показывающий давление сжиженно-ного газа в первой ступени редуктора.

Газобаллонная установка на сжиженном газе легкового автомобиля. В газовом оборудовании автомобиля ГАЗ-24-07 «Волга» (рис. 7.3) конструктивно объединены в узлы двухступенчатый газовый редуктор-испаритель, фильтр сжиженного газа с электромагнитным клапаном, расходный вентиль жидкостной фазы с расходным вентилем паровой фазы и наполнительный вентиль с вентилем максимального заполнения баллона и предохранительным клапаном. На баллоне установлен датчик указателя уровня сжиженного газа.

Рис. 7.3. Газобаллонная установка автомобиля ГАЗ-24-07 «Волга»

Сжиженный газ из баллона, установленного в багажном отсеке автомобиля, через расходные вентили по трубопроводу поступает в газовый фильтр с электомагнитным клапаном. Из фильтра сжиженный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель, в котором одновременно происходит испарение сжиженного газа, переход его в газообразное состояние и понижение его давления. Горячая жидкость из системы охлаждения двигателя поступает в испаритель по шлангу, а отводится по шлангу. Из редуктора-испарителя газ по шлангу через регулировочный винт поступает в газосмесительное устройство, имеющее две форсунки, помещенные в диффузорах карбюратора. Газ, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.

Двигатель, установленный на автомобиле ГАЗ-24-07 «Волга», работает как на пропанбутановой смеси, так и на бензине, который поступает по топливопроводу из топливного бака. Под панелью приборов, слева от рулевой колонки автомобиля, установлены выключатель электромагнитного клапана фильтра, переключатель топлива с бензина на газ и кнопочный выключатель электромагнитного клапана редуктора, используемого при пуске двигателя.

Газобаллонная установка для сжатого газа грузовых автомобилей. Данная установка отличается от описанных выше тем, что природный газ (метан) изменяет рабочее давление в баллонах по мере его расходования от 20 МПа до давления, близкого к ат^ мосферному.

Схемы газобаллонных установок для сжатого газа имеют ряд отличий от схем газобаллонных установок для сжиженного газа. В основном они сводятся к числу баллонов, их размещению на автомобиле и устройством приборов, применяемых в системах питания.

Так на автомобиле ЗИЛ-1Э8А установлено восемь баллонов, а на автомобиле ГАЗ-53-27 — семь, что вызывает соответствующее снижение грузоподъемности на 700—800 кг.

Выпускаемые газобаллонные автомобили, работающие на сжатом газе, выполнены по универсальной схеме (рис. 7.4), т. е. могут работать эффективно как на сжатом газе, так и на бензине.

Рис. 7.4. Газобаллонная установка ГАЗ-53-27:1 — топливный насос; 2— электромагнитный клапан; 3— карбюратор-смеситель; 4— впускной трубопровод; 5— шланг подачи газа в карбюратор-смеситель; 6— топливный отстойник; 7— трубка от баллона к подогревателю; 8— расходный вентиль; 9— наполнительный вентиль; 10— манометр высокого давления; 11 — соединительная трубка баллонов; 12— соединительная трубка секции; 13— задняя секция баллонов; 14—передняя секция баллонов; 15—подогреватель газа; 16—труба подогревателя; 17—редуктор высокого давления; 18— приемная труба глушителя; 19—топливный бак; 20—трубка от редуктора высокого давления к фильтру газа; 21 — фильтр газа с электромагнитным клапаном; 22 — трубка от фильтра к редуктору низкого давления; 23 — манометр низкого давления; 24 — редуктор низкого давления; 25 — двигатель

Газ из секций баллонов под давлением 20 МПа через расходный вентиль и подогреватель газа поступает в редуктор высокого давления, где давление снижается до 1,2 МПа. Затем через фильтр поступает в редуктор низкого давления, а оттуда — в карбюратор-смеситель и дальше в цилиндры двигателя.

Для контроля за работой газовой системы питания в схеме установки предусмотрены манометры: манометр высокого давления, показывающий давление газа в баллонах, и манометр 23 низкого давления, показывающий давление в редукторе. По манометру можно контролировать запас хода автомобиля. Снижение давления ниже 1,2 МПа в баллонах свидетельствует, что запас газа остается на пробег до 10 км. Показания манометра 23 дают информацию о необходимости регулировки редуктора, если он неисправен.

Система питания двигателя бензином по устройству аналогична системе питания газового автомобиля. Для исключения подачи бензина при работе двигателя на газе на рамке радиатора установлен электромагнитный клапан 2, включение которого происходит из кабины водителя.

Газовые баллоны, арматура которых расположена с правой стороны по ходу движения автомобиля, крепятся на раме стремянки.

Подогреватель и редуктор высокого давления размещены на левом лонжероне рамы и крепятся к нему кронштейнами.

Фильтр газа с электромагнитным клапаном и газовый редуктор низкого давления установлены под капотом двигателя и крепятся кронштейнами.

В отличие от газобаллонных автомобилей ЗИЛ на автомобилях семейства ГАЗ не устанавливают приборы для облегчения пуска двигателя при низких температурах воздуха.

Расположение газовой аппаратуры на шасси автомобиля ЗИЛ-138А показано на рис. 7.5. Баллоны, установленные на продольных балках под грузовой платформой, последовательно соединены между собой трубопроводами и разделены на две группы, по четыре баллона в каждой.

Каждая группа баллонов имеет вентиль и соединена трубопроводами с распределительной крестовиной, которая крепится на заднем кронштейне топливного бака. На крестовине имеются наполнительный и магистральный вентили.

От крестовины газ по трубопроводу поступает в подогреватель сжатого газа, который смонтирован вблизи выпускного газопровода двигателя и подогревается отработавшими газами, и далее в редуктор высокого давления, который установлен на левом лонжероне рамы. В редукторе происходит понижение давления газа с 20 до 0,95—1,1 МПа.

Рис. 7.5. Расположение газовой аппаратуры на шасси автомобиля ЗИЛ-138А

Далее газ подается к фильтру, находящемуся в одном корпусе с электромагнитным вентилем, расположенным на передней стенке кабины. При включении вентиля газ поступает в двухступенчатый редуктор низкого давления, который расположен под капотом на двигателе. Из редуктора газ через дозирующее экономай-зерное устройство в необходимом количестве поступает в карбюратор-смеситель. На входе в смеситель размещен обратный тарельчатый клапан, повышающий стабильность работы двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя и на переходных режимах. Карбюратор-смеситель трубопроводом соединен с пусковой системой двигателя.

Воздух, поступающий в карбюратор-смеситель, очищается в воздушном фильтре. Работа газобаллонной установки контролируется манометром низкого давления и контрольной лампой, установленными на вертикальной стенке приборной панели. При снижении давления ниже 0,95 МПа в кабине водителя загорается контрольная лампа, свидетельствующая о том, что газа в баллонах осталось на пробег 10—12 км.

Давление газа в баллонах,которое должно быть в пределах 20 МПа при полной его заправке, контролируется манометром, установленным на первом баллоне.

Читать далее: Оборудование и арматура газобаллонных установок

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Устройство питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом

 

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Устройство содержит газовый баллон, подводящую газовую магистраль высокого давления, понижающий редуктор, электромагнитные клапаны, коллектор, датчик оборотов коленчатого вала, датчик разрежения и электронный блок. Редуктор разделен перегородкой с калиброванным отверстием на две камеры. Устройство дополнительно содержит газовый клапан, установленный после газового баллона, средство подогрева газа, установленное перед понижающим редуктором, мультиклапан, установленный в газовом баллоне, датчики давления в первой и второй камерах редуктора, датчик температуры газа в средстве подогрева газа, резистивный датчик и датчик -зонда. Датчики, электромагнитные клапаны, средство подогрева газа, газовый клапан подключены к электронному блоку. На входе в первую камеру редуктора установлен электромагнитный клапан, а на выходе второй камеры редуктора, выполняющей функцию ресивера, параллельно установлены электромагнитный клапан подачи газа на холостом ходу и электромагнитный клапан рабочего хода. Выходы обоих указанных электромагнитных клапанов соединены с коллектором. Электромагнитный блок выполнен с возможностью определения расхода газа по показаниям датчиков давления в первой и второй камерах редуктора, а также дополнительной подачи газа через электромагнитный клапан холостого хода при необходимости резкого увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя и оптимизации состава топливной смеси с учетом данных, полученных от датчиков, и заложенной в электронный блок программы. Технический результат заключается в повышении экономичности при обеспечении возможности быстрого изменения состава топливной смеси. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию систем питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано при создании ДВС, применяемых в транспортных средствах, теплоэлектростанциях, а также в качестве движителей генераторов электрического тока.

Сжиженный газ, используемый в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, преимущественно содержит пропан-бутановую фракцию природного газа, однако возможно использование и метановой фракции. Поскольку октановое число природного газа выше, чем у бензина, то это позволяет достичь при использовании в качестве топлива для ДВС сжиженного газа экономичности использования топлива, особенно с учетом себестоимости сжиженного газа и высокоактанового бензина. Традиционная система подачи сжиженного газа в ДВС содержит (см. Золотницкий В. А. Система питания газобензиновых автомобилей, М.: "Третий Рим", 2000, с. 16-22) последовательно установленные баллон со сжиженным газом, снабженный блоком запорно-предохранительной арматуры, электромагнитный газовый клапан с фильтром, редуктор - испаритель низкого давления, и карбюратор. Однако известно большое количество модификаций указанной системы. Известно устройство подачи сжиженного газа в ДВС (см. заявку Японии - 52-13580, МПИ F 02 М 21/00, опубл. 15.04.77), содержащее магистраль подачи газа к карбюратору-смесителю, снабженную дозатором и механизмом регулирования подачи газа. Цилиндрический корпус дозатора разделен посредством перегородок на три камеры, первая из которых соединена посредством жиклера максимальной подачи с источником сжиженного газа, вторая подключена к диффузору карбюратора-смесителя через жиклер переменного сечения в виде подпружиненного клапана, третья подключена к жиклеру холостого хода карбюратора-смесителя и соединена с первой камерой через клапан холостого хода. Недостатком указанного устройства следует признать невозможность быстрого изменения режима подачи газа в карбюратор при необходимости резкого увеличения количества оборотов двигателя. Кроме того, при работе ДВС топливо поступает ступенчато, что не позволяет оптимизировать состав горючей смеси на всех режимах работы, что снижает экономичность двигателя и повышает токсичность выхлопных газов. Известно также устройство для питания ДВС сжиженным газом из авторского свидетельства СССР N 1059242, МПК F 02 М 21/00, опубл. 07.12.83). Указанное устройство содержит магистраль подачи газа, сообщенную с газовым редуктором карбюратор-смеситель, дозатор, корпус которого разделен посредством перегородок на три камеры посредством подвижной и неподвижной перегородки. Первая камера сообщена с газовым редуктором посредством жиклера максимальной подачи. Вторая камера подключена к диффузору карбюратора-смесителя посредством жиклера переменного сечения в виде подпружиненного клапана, нагруженного пружиной. Третья камера подключена к жиклеру холостого хода и сообщена с первой камерой посредством клапана холостого хода. Подвижная перегородка выполнена в виде круглой пластины, имеющей по торцу уплотнительное кольцо и уплотнение по его периферии, и установлена с возможностью осевого перемещения, неподвижная перегородка жестко соединена с корпусом дозатора. Клапан холостого хода выполнен с центральным отверстием, снабжен опорным пояском и проточкой с боковыми отверстиями. Механизм регулирования подачи газа снабжен кинематической передачей между указанным подпружиненным клапаном и дроссельной заслонкой карбюратора-смесителя, регулировочной пружиной, нагруженной клапаном холостого хода, размещенным на штоке, и жиклером холостого хода. Вторая камера сообщена с третьей через систему отверстий. В известной конструкции благодаря последовательному расположению жиклера максимально подачи топлива и основного жиклера с изменяемым сечением протока возможно резкое нарастание подачи газа, которое в дальнейшем прогрессивно замедляется, и на режимах, близких к полному открытию дросселя, происходит плавное ограничение подачи газа жиклера максимальной подачи. Хотя известная система и позволяет контролируемо изменять подачу газа в карбюратор, все же процесс регулирования достаточно не отработан. Известна система питания газового ДВС из авторского свидетельства СССР N 1328569, МПК F 02 D 41/00, опубл. 07.08.87. Известная система содержит газовый баллон, подводящую газовую магистраль высокого давления, понижающий одноступенчатый газовый редуктор-стабилизатор, электромагнитные форсунки (клапана), закрепленные во впускном трубопроводе, карбюратор-смеситель, датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик давления впускного трубопровода, датчик положения дроссельной заслонки (датчик разрежения) и электронный блок управления (логическое устройство) системой. При работе системы электронный блок с использованием информации указанных датчиков регулирует подачу газа электромагнитными форсунками. Недостатком известной системы питания ДВС следует признать не оптимальность состава топливной смеси, обусловленную малым количеством учитываемых факторов, а также нерациональной конструкцией редуктора. Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке устройства подачи сжиженного газа в ДВС, позволяющего оптимизировать состав газовой смеси. Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении экономичности ДВС при обеспечении возможности быстрого изменения состава топливной смеси. Указанный технический результат достигается тем, что устройство питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом, содержащее газовый баллон, подводящую газовую магистраль высокого давления, понижающий редуктор, электромагнитные клапана, коллектор, датчик оборотов коленчатого вала, датчик разрежения и электронный блок, согласно изобретению, редуктор разделен перегородкой с калиброванным отверстием на две камеры, устройство дополнительно содержит газовый клапан, установленный после газового баллона, средство подогрева газа, установленное перед понижающим редуктором, мультиклапан, установленный в газовом баллоне, датчики давления в первой и второй камерах указанного редуктора, датчик температуры газа в средстве подогрева газа, резистивный датчик, датчик -зонда, при этом датчики, электромагнитные клапаны, средство подогрева газа, газовый клапан подключены к электронному блоку, на входе в первую камеру указанного редуктора установлен электромагнитный клапан, а на выходе второй камеры указанного редуктора, выполняющей функцию ресивера параллельно установлены электромагнитный клапан подачи газа на холостом ходу и электромагнитный клапан рабочего хода, выходы обоих указанных электромагнитных клапанов соединены с коллектором, при этом электромагнитный блок выполнен с возможностью определения расхода газа по показаниям датчиков давления в первой и второй камерах редуктора, а также дополнительной подачи газа через электромагнитный клапан холостого хода при необходимости резкого увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя и оптимизации состава топливной смеси с учетом данных, полученных от датчиков, и заложенной в электронный блок программы. Предпочтительно, электронный блок выполнен в виде процессора. Программа работы электронного блока обеспечивает возможность определения расхода газа по показаниям датчиков давления в первой и второй камерах электронного редуктора, а также дополнительную подачу газа через электромагнитный клапан холостого хода, выполняющий в режиме разгона функцию газового ускорителя, при необходимости резкого увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя и оптимизации состава топливной смеси с учетом данных, полученных от датчиков, и заложенной в электронный блок программы. Предпочтительно электронный блок содержит процессор, входы которого соединены со средством подогрева газа, датчиком числа оборотов коленчатого вала двигателя, с датчиком разрежения в коллекторе, с резистивным датчиком, датчиком -зонда, с датчиком температуры подаваемого газа, выходы процессора подключены к газовому клапану, к электромагнитному клапану, подающему сжатый газ в редуктор, и к двум электромагнитным клапанам, подающим газ из редуктора в коллектор. Предпочтительно, между датчиком оборотов двигателя и входом процессора последовательно установлены развязывающее устройство, полосовой фильтр входных сигналов, ограничитель амплитуды сигнала и операционный усилитель. Преимущественно, резистивный датчик подключен к первому входу первого компаратора, на второй вход которого подают опорное напряжение, а выход первого компаратора подключен к входу процессора. Преимущественно, между датчиком разрежения в коллекторе и входом процессора установлен операционный усилитель, а также между датчиком температуры подаваемого газа и входом процессора также установлен операционный усилитель. Обычно, выход датчика -зонда подключен к первому входу второго компаратора, на второй вход которого подают опорный сигнал, при этом выход второго компаратора подключен к входу процессора. Предпочтительно, между выходом процессора и редуктором последовательно установлены предварительный усилитель и усилитель мощности, также между выходом процессора и газовым клапаном обычно установлены предварительный усилитель и усилитель мощности. Обычно, выход процессора соединен с электромагнитным клапаном, подающим газ в редуктор через предварительный усилитель и усилитель мощности. Предпочтительно, электромагнитный клапан, подающий газ в коллектор при рабочих оборотах двигателя, соединен с процессором посредством предварительного усилителя и усилителя мощности, причем выход указанного усилителя мощности подключен также к входу ограничителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора, и к входу первого ограничителя-делителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора. Преимущественно, электромагнитный клапан, подающий газ в коллектор на холостом ходу, соединен с процессором посредством предварительного усилителя и усилителя мощности, причем выход указанного усилителя мощности в этом случае также подключен ко второму входу ранее ограничителя напряжения и к входу второго ограничителя-делителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора. Один из выходов процессора подключен к индикатору. К блоку питания процессор подключен, предпочтительно, посредством блока стабилизации напряжения. На чертеже приведена принципиальная схема устройства питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом. На чертеже приняты следующие обозначения: понижающий редуктор 1, электромагнитный клапан 2 подачи газа в редуктор, датчик 3 давления в первой камере редуктора 1, датчик 4 давления во второй камере редуктора, электромагнитный клапан 5 подачи газа при рабочих оборотах двигателя, электромагнитный клапан 6 подачи газа на холостом ходу и при повышенных оборотах двигателя, отверстие 7 между камерами, газовый штуцер-эжектор 8 коллектора, датчик 9 разрежения в коллекторе, датчик 10 температуры в средстве 11 подогрева газа, газовый клапан 12, газовый баллон 13 с мультиклапаном 14, процессор 15 электронного блока 16, датчик 17 оборотов коленчатого вала, резистивный датчик 18, датчик 19 -зонда. Устройство работает следующим образом. При работе на холостом ходу газ из баллона 13 через мультиклапан 14 и газовый клапан 12 поступает в средство 11 подогрева газа. Средство 11 подогрева газа может быть выполнено как с электроподогревом, так и с подогревом за счет охлаждающей ДВС жидкости. Посредством электромагнитного клапана 2, управляемого процессором 15, газ поступает в первую камеру редуктора 1 и заполняет ее. Процессор 15 осуществляет контроль давления газа в камере посредство датчика 3 давления. Через отверстие 7 газ поступает во вторую камеру редуктора 1. Процессор 15 посредством датчика 4 давления осуществляет контроль давления газа во второй камере и с учетом величин измеренного давления определяет расход газа. В этот момент электромагнитный клапан 5 закрыт и газ, посредством газового штуцера - эжектора 8, поступает в коллектор только через электромагнитный клапан 6. С учетом данных датчиков 9, 10, 17, 18, 19 программа процессора 15 оптимизирует состав топливной смеси, поступающей в коллектор. При необходимости перехода на рабочее количество оборотов ДВС, определяемого по разрежению в коллекторе, процессор 15 открывает электромагнитный клапан 5 и закрывает ранее открытый электромагнитный клапан 6. При необходимости резкого увеличения числа оборотов ДВС, определяемого по разрежению в коллекторе, процессор 15 дополнительно к электромагнитному клапану 5 открывает электромагнитный клапан 6 с увеличением подачи газа в газовый штуцер-эжектор 8. Использование выше охарактеризованного устройства позволяет повысить экономичность ДВС при обеспечении возможности быстрого изменения состава топливной смеси.

Формула изобретения

1. Устройство питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом, содержащее газовый баллон, подводящую газовую магистраль высокого давления, понижающий редуктор, электромагнитные клапаны, коллектор, датчик оборотов коленчатого вала, датчик разрежения и электронный блок, отличающееся тем, что редуктор разделен перегородкой с калиброванным отверстием на две камеры, устройство дополнительно содержит газовый клапан, установленный после газового баллона, средство подогрева газа, установленное перед понижающим редуктором, мультиклапан, установленный в газовом баллоне, датчики давления в первой и второй камерах указанного редуктора, датчик температуры газа в средстве подогрева газа, резистивный датчик, датчик -зонда, при этом датчики, электромагнитные клапаны, средство подогрева газа, газовый клапан подключены к электронному блоку, на входе в первую камеру указанного редуктора установлен электромагнитный клапан, а на выходе второй камеры указанного редуктора, выполняющей функцию ресивера, параллельно установлены электромагнитный клапан подачи газа на холостом ходу и электромагнитный клапан рабочего хода, выходы обоих указанных электромагнитных клапанов соединены с коллектором, при этом электромагнитный блок выполнен с возможностью определения расхода газа по показаниям датчиков давления в первой и второй камерах редуктора, а также дополнительной подачи газа через электромагнитный клапан холостого хода при необходимости резкого увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя и оптимизации состава топливной смеси с учетом данных, полученных от датчиков и заложенной в электронный блок программы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электронный блок содержит процессор, входы которого соединены со средствами подогрева газа, датчиком числа оборотов коленчатого вала двигателя с датчиком разрежения в коллекторе, с резистивным датчиком, датчиком -зонда, с датчиком температуры подаваемого газа, выходы процессора подключены к газовому клапану, к электромагнитному клапану, подающему сжатый газ в редуктор, и к двум электромагнитным клапанам, подающим газ из редуктора в коллектор. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между датчиком числа оборотов и входом процессора последовательно установлены развязывающие устройства, полосовой фильтр входных сигналов, ограничитель амплитуды сигналов и операционный усилитель. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что резистивный датчик подключен к первому входу первого компаратора, на второй вход которого подают опорное напряжение, а выход первого компаратора подключен к входу процессора. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между датчиком разрежения в коллекторе и входом процессора установлен операционный усилитель. 6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между датчиком температуры подаваемого газа и входом процессора установлен операционный усилитель. 7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что выход датчика -зонда подключен к первому входу второго компаратора, на второй вход которого подают опорный сигнал, при этом выход второго компаратора подключен к входу процессора. 8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между выходом процессора и редуктором последовательно установлены предварительный усилитель и усилитель мощности. 9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между выходом процессора и газовым клапаном установлены предварительный усилитель и усилитель мощности. 10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выход процессора соединен с электромагнитным клапаном, подающим газ в редуктор через предварительный усилитель и усилитель мощности. 11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электромагнитный клапан, подающий газ в коллектор при рабочих оборотах двигателя, соединен с процессором посредством предварительного усилителя и усилителя мощности, причем выход указанного усилителя мощности подключен также к входу ограничителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора, и к входу первого ограничителя-делителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора. 12. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электромагнитный клапан, подающий газ в коллектор на холостом ходу, соединен с процессором посредством предварительного усилителя и усилителя мощности, причем выход указанного усилителя мощности в этом случае также подключен ко второму входу указанного ограничителя напряжения и к входу второго ограничителя-делителя напряжения, выход которого подключен к входу процессора. 13. Устройство по п.2, отличающееся тем, что один из выходов процессора подключен к индикатору. 14. Устройство по п.2, отличающееся тем, что к блоку питания процессор подключен посредством блока стабилизации напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru